DE3902639A1 - Neue verwendung von heterokondensierten oxochinazolinderivaten - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft die Verwendung von Oxochinazolinderivaten bei der Behandlung und Prophylaxe von Schäden, an deren Entstehung cytotoxische Vorgänge maßgeblich beteiligt sind.

Bei cytotoxischen Vorgängen spielt die Xanthinoxidase eine wichtige Rolle. Xanthinoxidase bewirkt u. a. die vermehrte Umsetzung von Xanthin und Hypoxanthin zu Harnsäure. Dabei entstehen Sauerstoffradikale, die irreversible Schädigungen an Zellen hervorrufen.

Ferner werden durch diese enzymatische Reaktion Xanthin und Hypoxanthin dem Pool der Purinkörper entzogen, der über den salvage-circle neues ATP liefern könnte. Dieses ATP ist essentiell für die Wiederherstellung der Homeostase von geschädigten Zellen. Durch Hemmung der enzymatischen Aktivität der Xanthinoxidase hat man die Möglichkeit, sowohl die Entstehung von Sauerstoffradikalen als auch die Depletion der Purinkörper (zur ATP-Produktion) zu verhindern.

Die unten definierten Oxochinazolinderivate zeichnen sich nun dadurch aus, daß sie u. a. eine starke Hemmwirkung auf die Xanthinoxidase ausüben. Die Verbindungen eignen sich deshalb zur Anwendung bei Krankheiten, bei denen Cytoprotektion erreicht werden soll.

Eine wichtige Gruppe von Krankheiten, bei denen die unten genannten Oxochinazolinderivate erfolgreich angewendet werden können, steht im Zusammenhang mit Ischämien (z. B. cardiale, cerebrale, gastrointestinale, pulmonale, renale Ischämie, Ischämie der Leber, Ischämie der Skelettmuskulatur). Entsprechende Krankheiten sind beispielsweise coronare Herzkrankheit, Angina pectoris, Embolie im Lungenkreislauf, akutes oder chronisches Nierenversagen, chronische Niereninsuffizienz, Hirninfarkt, chronische Durchblutungsstörungen des Hirns.

Es ist bekannt, daß beispielsweise bei der Reperfusion des ischämischen Herzens (z. B. nach einem Angina pectoris-Anfall oder einem Herzinfarkt) irreversible Schädigungen an Cardiomyocyten in der betroffenen Region auftreten. Die Kontraktionskraft des Herzens wird verringert, es entsteht ein Verlust an energiereichen Phosphaten (ATP, PCr), der mitverursacht wird durch den raschen Metabolismus und Washout der Nucleotidvorstufen Adenosin, Inosin und Hypoxanthin.

In dem wichtigen Anwendungsbereich Cardioprotektion zeigen die erfindungsgemäß verwendbaren Verbindungen nicht nur die gewünschte cardioprotektive Wirkung, sondern es wird überraschenderweise zusätzlich die Kontraktilität des Herzens verbessert.

In das Anwendungsgebiet Ischämie ist auch die Verhinderung von Schäden einzubeziehen, die als Folge von Minderdurchblutung bei Transplantationen auftreten können.

Die Cytoprotektive Wirkung ist jedoch nicht auf die Folgen von Ischämien beschränkt, vielmehr kann sie generell ausgenutzt werden, wenn die oben erwähnten biochemischen Prozesse, insbesondere die Wirkungen der Xynthinoxidase, einen wesentlichen Einfluß auf das Krankheitsgeschehen haben. Als Beispiele seien hier Morbus Crohn, Colitis ulcerosa, Arthritis, Pankreatitis und Lesch-Nyhan-Syndrom genannt.

Für die Verwendung gemäß der Erfindung eignen sich die Verbindungen gemäß der deutschen Offenlegungsschrift P 25 57 425 (bzw. der französischen Anmeldung Nr. 76 38 135) und der europäischen Patentanmeldung 01 13 911.

Die wichtigsten Gruppen sind durch die folgenden Formeln I bis IV und die zugehörigen Definitionen zu charakterisieren:

I. Verbindungen der Formel

worin R₁ bis R₄ folgende Bedeutung haben:

Die gesamte Gruppe

kann auch durch die Gruppe

ersetzt sein, während R₁ COOH, R₂ H ist (q).

Die meisten hier und im folgenden genannten erfindungsgemäß verwendbaren Verbindungen sind bekannt, z. B. aus DE-A 25 57 425, 26 45 110, 28 12 586 und 33 15 471. Anderenfalls können die Verbindungen, etwa Verbindung (c) und Verbindung (q), analog den dort angegebenen Methoden erhalten werden.

Elementaranalyse

II. Verbindungen der Formel

worin R₁ und R₂ folgende Bedeutung haben:

III. Verbindungen der Formel

worin R₁ und R₂ folgende Bedeutung haben:

IV. Verbindungen der Formel

worin R₁ und R₂ folgende Bedeutung haben:

Die gesamte Gruppe

kann auch

bedeuten (Verbindung (d)).

Die meisten Verbindungen der Gruppen II bis IV sind z. B. aus der europäischen Patentanmeldung 113 911 bekannt. Die neuen Verbindungen III(c), III(d), IV(c) und IV(d) können analog erhalten werden.

Elementaranalyse

Die obigen Verbindungen der Formeln I bis IV sind bereits als Arzneistoffe beschrieben worden. Als Anwendungsgebiete wurden angegeben: Prophylaxe und Behandlung allergischer Krankheiten wie Asthma, Heufieber, Conjunktivitis, Urticaria, Ekzeme, Dermatitis. Ferner wurde eine muskelrelaxierende (bronchodilatorische) und vasodilatorische Wirkung erwähnt. Ein Hinweis auf die erfindungsgemäßen neuen Anwendungsmöglichkeiten ergibt sich daraus jedoch nicht.

Die LD₅₀ (Maus) ist niedrig. Verbindungen der Formel I zeigen oral eine LD₅₀ von mehr als 3000 mg/kg, i. v. mehr als 800 mg/kg. Für die meist stärker wirksamen Verbindungen der Formeln II, III und IV ist die orale LD₅₀ an der Maus über 300 mg/kg.

Für die Anwendung werden die Verbindungen in üblicher Weise mit bekannten Hilfs- und/oder Trägerstoffen zu gebräuchlichen galenischen Zubereitungen verarbeitet, z. B. Tabletten, Drages, Suppositorien, Granulaten, Suspensionen, Retardformen, Injektions- und Infusionslösungen.

Die orale Dosis pro Tag beträgt etwa 100-1000 mg; sie kann in 1-3 Einzeldosen verabreicht werden. Bei der Anwendung in Form von Injektions- oder Infusionslösungen sind im allgemeinen deutlich niedrigere Dosierungen möglich.

Während für die prophylaktische Anwendung im allgemeinen feste Zubereitungen in Betracht kommen, ist im akuten Fall die Anwendung von Injektionslösungen bevorzugt.

Formulierungsbeispiele

1. Tabletten
11-Oxo-11-H-pyrido[2,1-b]-chinazolin-2-carbonsäure|100 g
kolloidale Kieselsäure	10 g
Milchzucker	118 g
Kartoffelstärke	60 g
Polyvinylpyrrolidon	6 g
Natrium-Celluloseglykolat	4 g
Magnesiumstearat	2 g

Die Bestandteile werden in üblicher Weise zu Tabletten von 300 mg verarbeitet.

2. Kapseln
Wirkstoff nach Formel I, II, III oder IV|300 g
Maisstärke	100 g

Die Bestandteile werden gut vermischt und die Mischung in 400-mg-Portionen in Gelatine-Steckkapseln abgefüllt.

Pharmakologische und biochemische Untersuchungen 1. Hemmung der Xanthinoxidase

Als Maß für die Hemmung der Xanthinoxidase dient die Hemmkonstante K _i [mol/Liter]. Sie wurde in üblicher Weise für eine repräsentative Auswahl der erfindungsgemäß verwendbaren Substanzen bestimmt.

Verbindung
K i -Wert (mol/Liter]
Formel I
(a)	8,10-5
(b)	4,10-6
(d)	6,10-6
(h)	2,10-5
(j)	4,10-6
(k)	5,10-6
(q)	2,10-5
Formel II @	(a)	3,10-8
(b)	4,10-9
(c)	2,10-8
(d)	2,10-8
(e)	1,10-8
(f)	4,10-9
(g)	1,10-8
Formel III @	(a)	5,10-7
(b)	2,10-7
(c)	2,10-8
Formel IV @	(b)	1,10-5
(d)	1,10-5

2. Nachweis der cardioprotektiven Wirkung am isolierten vitalen Herzen

Die intrazellulären Konzentrationen der energiereichen Phosphate Adenosintriphosphat (ATP) und Kreatinphosphat (PCr) spiegeln den Energiestatus der Zelle wieder. Aus dem Gehalt an energiereichen Phosphaten bestreitet die Muskelzelle den Energiebedarf für die Kontraktionsarbeit und die Ionenhomeostase. Aus diesem Grund stellen ATP und PCr den basalen biochemischen Parameter für die Vitalität der Zelle dar.

Zur kontinuierlichen und zerstörungsfreien Messung der energiereichen Phosphate des isolierten Herzens wurde die Methode der magnetischen Kernspinresonanz des natürlichen Phosphors 31 (31 P NMR) verwendet. Alle Messungen wurden an einem AM 300 Spektrometer der Fa. Bruker durchgeführt.

Am isolierten, retograd perfundierten Herzen der Ratte (Langendorf-Herz) wurden die physiologischen Parameter isovolumetrische Kontraktionskraft, Herzfrequenz sowie Koronarfluß kontinuierlich aufgezeichnet. Als Maß für die Herzleistung wurde das Produkt aus Kontraktionskraft (Amplitude) und Herzfrequenz gebildet (RPP = rate pressure product). Das Versuchsprotokoll umfaßt eine Periode der Kontrollperfusion (15 min, ohne Testsubstanz) gefolgt von Vorperfusion (30 min, ab hier mit Testsubstanz im Perfusat), Anoxie (30 min, mit N₂-begastem Medium) und einer Reperfusionsphase (45 min).

Die Ergebnistabelle zeigt die Änderung der Meßparameter RPP, ATP und PCr während dieses Protokoll im Vergleich von Kontrollherzen (ohne Testsubstanz) mit Versuchsherzen (1 × 10^-6 M Testsubstanz, hier Verbindung (a) der Formel II).

Die Testsubstanz erhöhte den PCr-Spiegel signifikant während der Anoxie von 38% auf 58% des Ausgangsniveaus. Während der Reperfusionsphase erreichten die Herzen in Anwesenheit der Testsubstanz signifikante höhere ATP und PCr Spiegel. Auch die Kontraktilität des Herzens war verbessert (die cardioprotektive Wirkung der Testsubstanz ist nicht mit einer cardiodepressiven Wirkung gekoppelt).

3. Cardioprotektive Wirkung am isolierten Rattenherzen (Langendorff-Herzen) Untersuchungen am isolierten Langendorff-Herzen Methode

Isoliertes Rattenherz, retrograde Perfusion über die Aorta. Elektrische Stimulation (300 Impulse/min, Impulsdauer 1 msec). Messung des linksventrikulär entwickelten Druckes mit flüssigkeitsgefülltem Latex-Ballon. Nach 20 min Äquilibrierung Auslösen eines Sauerstoff-Mangelzustandes mit 100fach vermindertem Fluß durch Drosselung des Perfusionsflusses für 60 min, Rückkehr zu normalem Fluß bewirkt starken Anstieg der Grundspannung, unter Kontrollbedingungen setzt die Herztätigkeit nach 6-7 min unregelmäßig wieder ein, nach 15-18 min rascher Übergang zu regelmäßigen Kontraktionen. Cardioprotektiv wirksame Verbindungen verkürzen die Zeitdauer bis zum Einsetzen regelmäßiger Kontraktionen. Infusion der Testsubstanz (gelöst in unbegastem Perfusionsmedium) während der O₂-Mangelsituation herznah in das Perfusionssystem.

Mit den erfindungsgemäßen Verbindungen, z. B. mit Verbindung (a) der Formel II, wird bereits mit Konzentrationen unter 30 mg/ml eine Schutzwirkung erreicht.

Claims (6)

1. Cytoprotektive Mittel, gekennzeichnet durch einen Gehalt an einer Verbindung, gegebenenfalls in Salzform, der folgenden Formeln worin die Substituenten R₁, R₂, R₃ und R₄ in dieser Reihenfolge für(a) COOH/H/H/H,
(b) Tetrazol-5-yl/H/H/H,
(c) Tetrazol-5-yl/H/H/i-Propyl,
(d) COOH/H/H/i-Propyl,
(e) Tetrazol-5-yl-NHCO/H/H/i-Propyl,
(f) H/H/H/COOH,
(g) CH₃/H/H/COOH,
(h) CH₃O/H/H/COOH,
(i) Cl/H/H/COOH,
(j) Br/H/H/COOH,
(k) R₁ + R₂ gleich -CH=CH-CH=CH-/H/COOH,
(l) C₂H₅O/H/H/COOH,
(m) OCH(CH₃)₂/H/H/COOH,
(n) CH(CH₃)₂/H/H/COOH,
(o) COOH/H/H/CH₃,
(p) CH(CH₃)₂/H/H/Tetrazol-5-yl oder
(q) die gesamte Gruppe steht, oder worin die Substituenten R₁/R₂ für(a) H/H,
(b) CH(CH₃)₂/H,
(c) CH₃/H,
(d) Cl/H,
(e) CH₃O/H,
(f) CH(CH₃)₂O/H oder
(g) gemeinsam für -CH=CH-CH=CH- stehen, oder wobei die Substituenten R₁/R₂ für(a) H/H,
(b) CH₃/H,
(c) CH(CH₃)₂/H oder
(d) H/CH₃stehen, oder worin die Substituenten R₁/R₂ für(a) H/H,
(b) CH₃H oder
(c) CH(CH₃)₂/H stehen,neben üblichen Hilfs- und/oder Trägerstoffen.

2. Mittel zur Verhinderung von Organschädigungen nach Ischämien und zur Cardioprotektion, gekennzeichnet durch einen Gehalt an einer Verbindung der Formel I, II, III oder IV nach Anspruch 1 neben üblichen Hilfs- und/oder Trägerstoffen.

3. Verwendung von Verbindungen der Formeln I, II, III oder IV nach Anspruch 1 zur Herstellung von Arzneimitteln für die Cytoprotektion.

4. Verwendung von Verbindungen der Formeln I, II, III oder IV nach Anspruch 1 bei der Behandlung und Prophylaxe von Krankheiten, bei denen cytotoxische Wirkungen, insbesondere solche, bei denen Xanthinoxidase eine wesentliche Rolle spielt, maßgeblich beteiligt sind.

5. Verwendung von Verbindungen der Formeln I, II, III oder IV nach Anspruch 1 zur Herstellung von Arzneimitteln für die Verhinderung von Schäden nach Ischämien und zur Cardioprotektion.

6. Verwendung von Verbindungen der Formeln I, II, III oder IV nach Anspruch 1 bei der Verhinderung von Schäden nach Ischämien und zur Cardioprotektion.